Збереження зброї теракотової армії пояснили оловом у сплаві та особливостями ґрунту

Прекрасне збереження бронзової зброї воїнів теракотової армії, яка була похована більше двох тисяч років, пояснили високим вмістом олова в бронзі, йдеться в. Свою роль також зіграли особливості ґрунту: вона виявилася слабощілковою, з поганою аерацією і невеликою кількістю органічних речовин, які сприяють корозії.

Теракотова армія була створена для мавзолею першого імператора Китаю Цинь Шихуанді. Він закінчив міжусобну війну, що тривала 250 років, і об'єднав під своєю владою сім держав внутрішнього Китаю. Разом з імператором було поховано близько восьми тисяч статуй піхотинців, вершників і бойових колісниць. Статуї воїнів були зроблені в повний ріст з повним озброєнням. Разом з теракотовими фігурами археологи знайшли, в тому числі, бронзові мечі, списи, понад 40 тисяч бронзових наконечників стріл, зазвичай в пучках по сто штук, які, мабуть, лежали в дерев'яних колчанах. Дерев'яні частини озброєння практично повністю розклалися, а металеві здебільшого збереглися дуже добре - їх поверхня залишилася блискучою і практично недоторканою. Зброю стародавні майстри зробили з бронзи (сплав міді і 5-25 відсотками олова).

Після того, як дослідники знайшли зброю теракотових воїнів, вони не переставали гадати, яким чином протягом двох тисяч років вдалося зберегти метал у прекрасному стані. Вони припустили, що стародавні зброярі використовували якесь почесне покриття. На деяких бронзових деталях зброї вчені знайшли сліди оксиду хрому і припустили, що стародавні китайці вміли робити конверсійне хроматне покриття, що захищало сплав від іржі. За іншою версією, сполуки хрому були просто забрудненнями в ґрунті, а захист металу від корозії забезпечив збагачений оловом шар біля його поверхні. Але це дослідження проводилося на малому числі зразків і вченим не вдалося переконливо довести наявність з'єднань хрому в навколишньому теракотовому армію ґрунті.

Китайські і британські вчені під керівництвом Маркоса Мартінон-Торреса (Marcos Martinon-Torres) з Кембриджського університету вирішили з'ясувати, як часто сполуки хрому зустрічаються на поверхні зброї, чи є кореляція між їх присутністю і збереженням металу, звідки взялися з'єднання хрому і чи наносили їх свідомо, або ж це були забруднення. Як зразки автори використовували наконечники і хвостовики стріл, леза і рукояти мечів, частини спускових механізмів арбалетів - всього 464 предмети. Їх вони аналізували за допомогою рентгенофлуоресцентної спектроскопії, раманівської спектроскопії і скануючої електронної мікроскопії.

Вчені виявили сполуки хрому тільки на 37 зразках (8 відсотків), причому в основному на рукоятках і спускових гачках арбалетів, а не на лезі мечів або наконечниках стріл. При цьому ніякої кореляції між їх присутністю і збереженням зброї не було. Автори не знайшли сполук хрому ні в ґрунті, ні в різнокольорових пігментах, якими покривали частини статуй і фрагменти внутрішнього оздоблення мавзолею. Зате сліди хрому виявилися в лаці, яким покривали поверхні, перед тим як нанести на них пігменти. Автори припустили, що лак наносили не тільки на теракоту, а й на дерев'яні частини зброї, щоб запобіжити їх від розкладання. У цьому випадку лак потрапляв і на металеві частини зброї, які знаходилися поруч з дерев'яними поверхнями.

Гарне збереження бронзових частин озброєння автори пояснили присутністю в сплаві олова і особливостями місцевого ґрунту. Як показали інші дослідження, в бронзах з високим вмістом олова на поверхні утворюється збагачений оловом шар, який перешкоджає корозії. Зберегти метал у хорошому стані допомогла і ґрунт, в якому лежала зброя. Дослідники заміряли водневий показник ґрунту в розкопах, де знайшли теракотову армію, і переконалися, що ґрунти слабощілкові (рН = 8.1-8.5). У них метали зберігаються набагато краще, ніж у кислих грунтах. Крім того, зіграли роль погана аерація ґрунту, дрібні частинки, з яких були складені осадові породи і невелика кількість органічних речовин, які прискорюють корозію.

"Високий вміст олова в бронзі, технологія загартування і особливий характер місцевого ґрунту можуть пояснити чудову збереження зброї. Але можливо, що династія Цинь розробила таємничий технологічний процес і це заслуговує подальшого вивчення ", - говорить співавтор дослідження Сючжень Лі з Інституту археології Університетського коледжу Лондона.

Раніше дослідники з'ясували подробиці створення теракотової армії. Глиняну суміш, з якої виготовляли фігури, робили централізовано неподалік від усипальниці, а потім розподіляли між окремими майстернями.